[发明专利]一种播种监测装置

权利要求书

1.一种播种监测装置，包括控制器单元、人机交互显示终端，微波雷达信息捕获单元和GPS无线测速装置，其特征在于：控制器单元安装在排种器支架上，人机交互显示终端通过支架安装固定在拖拉机驾驶室内，微波雷达信息捕获单元与排种器结合，安装在排种器的下方，GPS无线测速装置安装在拖拉机顶部；微波雷达信息捕获单元用于监测通过排种器导种管的种子，GPS无线测速装置用于检测拖拉机实时的速度信息；微波雷达信息捕获单元包括微波雷达传感器，根据多普勒频移计算公式：其中，f_d是多普勒频移，Hz；f₀是微波雷达射频前端的电磁波频率，Hz；v_r是物体的运动速度，m/s；C是电磁波的传播速度，3×10⁸m/s；θ为运动物体瞬时方向与微波雷达射频前端天线发射方向的夹角；f_d≈804Hz，f_d1KHz，此信号是微波雷达传感器的射频前端生成的原始信号，将原始信号放大1000倍；控制器单元包括控制盒，单片机，电压转换模块，下位机通信模块，电源开关，复位开关，传感器接收插头，测速接收插头，报警发送插头；

单片机用于利用自带的ADC信号采集模块对微波雷达传感器的输出信号进行采集，得到微波雷达传感器的输出电压值Volts：其中先根据公式adc＝AIN0-AINCOM得出电压模拟信号值adc,然后根据公式Volts＝adc·V/N计算得出电压数字信号值Volts；由此单片机将微波雷达传感器信号输出的最终结果转换为电压值大小；

其中，AIN0是单片机采集的模拟信号值，AINCOM是单片机的标准参考值，V是基准源电压值，N是ADC信号采集模块测量值的存储位数；

单片机用于根据获得的电压值对播种情况进行判断并进行播种计数，不同大小的种子以及不同数量的种子在下落时微波雷达传感器产生的信号不同，不但信号的电压值的大小不同，也包括不同的电压信号输出次数，因此通过比较电压信号的输出次数可识别判断单粒种子还是多粒重叠种子，进而实现种子数量的准确计数；

其中，单粒和2粒种子的判断方式如下：当种子经过微波雷达传感器的辐射区域时，ADC信号采集模块会采集到种子信号并输出采集的电压信号，根据单粒种子和多粒重叠种子的电压信号输出次数确定合适的P值，P值的确定过程如下：首先，将每次得到的信号值存储到一个数组里面，然后统计出数组里面所存储的值的个数，进而得到信号的输出次数X,将X和P进行比较，符合单粒种子的判断逻辑，那么计数+1，符合多粒重叠种子的判断逻辑，那么计数+2，最终实现对落种数量的准确识别判断和计数。

2.根据权利要求1所述的播种监测装置，其特征在于：控制盒上安装有电源开关和复位开关。